JPH049255B2 - - Google Patents
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- JPH049255B2 JPH049255B2 JP58026355A JP2635583A JPH049255B2 JP H049255 B2 JPH049255 B2 JP H049255B2 JP 58026355 A JP58026355 A JP 58026355A JP 2635583 A JP2635583 A JP 2635583A JP H049255 B2 JPH049255 B2 JP H049255B2
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- fluid
- flow
- dryness
- gas
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 15
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 10
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
- G01N27/226—Construction of measuring vessels; Electrodes therefor
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は冷媒、水などの気液二相が混合した流
体の乾き度を検知する好適な構造の乾き度検知装
置に関するものである。
体の乾き度を検知する好適な構造の乾き度検知装
置に関するものである。
従来の気液二相の混合流体の乾き度検知装置は
第１図に示すように、流路１の流路壁に円弧状電
極２を対向させた一対の電極からなるセンサと、
このセンサから送られてくる静電容量の信号を表
示したり、電圧、電流に変換したりする機能を有
する変換器３よりなつている。電極２の周囲の管
体の流路壁は、その一部または全部が不良導体
（絶縁材）で出来ている。
第１図に示すように、流路１の流路壁に円弧状電
極２を対向させた一対の電極からなるセンサと、
このセンサから送られてくる静電容量の信号を表
示したり、電圧、電流に変換したりする機能を有
する変換器３よりなつている。電極２の周囲の管
体の流路壁は、その一部または全部が不良導体
（絶縁材）で出来ている。
上記乾き度検知装置は、気液二相流の、気相と
液相の誘電率が異なることを利用し、気液の存在
割合によつて変わる電極間の静電容量を測定し、
乾き度を検知する装置である。しかし乍ら第２図
乃至第４図に気液二相流の流動状態を示すよう
に、気液二相流は流量、乾き度、温度などの因子
により流動様式が異なるため、次のような問題点
が生じていた。いま流路１全範囲を、ガス、液分
６が混合して気液二相流が流れている第２図、液
分６が流路の下半分、ガス分５が上半分を流れて
いる第３図、液分６が流路の右側半分、ガス分５
が左半分を流れている第４図に対する電極２間の
静電容量をC1，C2，C3として示すと、それぞれ
次のように示される。
液相の誘電率が異なることを利用し、気液の存在
割合によつて変わる電極間の静電容量を測定し、
乾き度を検知する装置である。しかし乍ら第２図
乃至第４図に気液二相流の流動状態を示すよう
に、気液二相流は流量、乾き度、温度などの因子
により流動様式が異なるため、次のような問題点
が生じていた。いま流路１全範囲を、ガス、液分
６が混合して気液二相流が流れている第２図、液
分６が流路の下半分、ガス分５が上半分を流れて
いる第３図、液分６が流路の右側半分、ガス分５
が左半分を流れている第４図に対する電極２間の
静電容量をC1，C2，C3として示すと、それぞれ
次のように示される。
C1＝Cgl ……(1)
C2＝１／（１／Cg＋１／Cl） ……(2)
C3＝Cg＋Cl ……(3)
ここで、
Cgl；ガスと液が完全に混合した場合の静電容
量 Cg；ガス相の静電容量 Cl；液相の静電容量 上記式(1)乃至(3)からわかるように、たとえ混合
流体の乾き度が同一であつても、電極の形状が第
１図のようであると、気液の流動状態に応じ測定
される静電容量は流動状態によつて異なつてい
る。この結果、変換器３の出力は第５図に示すよ
うに大きく変動してしまい正確な値は把握しにく
い。
量 Cg；ガス相の静電容量 Cl；液相の静電容量 上記式(1)乃至(3)からわかるように、たとえ混合
流体の乾き度が同一であつても、電極の形状が第
１図のようであると、気液の流動状態に応じ測定
される静電容量は流動状態によつて異なつてい
る。この結果、変換器３の出力は第５図に示すよ
うに大きく変動してしまい正確な値は把握しにく
い。
また、電極対が第１図のように、流路の流動方
向に対し直交方向に対向している場合には、流体
の流動方向に対し直交方向同一平面上で流路の全
外周を覆うように複数個の電極を組合せて電極対
を構成することは実際問題として困難であつて流
路の外周一部には電極対の設けていない部分が発
生する。そのため、すべての流体の乾き度を同時
に測定できないという問題を有していた。なお、
流体の流動方向に対し直交方向同一平面上で流路
の全外周を１個の電極対で覆うようにした場合に
は流体の乾き度の平均値が求められるため、前記
第２図乃至第４図に示すような流動状態の変化を
高精度に測定することが困難になるという問題を
有していた。
向に対し直交方向に対向している場合には、流体
の流動方向に対し直交方向同一平面上で流路の全
外周を覆うように複数個の電極を組合せて電極対
を構成することは実際問題として困難であつて流
路の外周一部には電極対の設けていない部分が発
生する。そのため、すべての流体の乾き度を同時
に測定できないという問題を有していた。なお、
流体の流動方向に対し直交方向同一平面上で流路
の全外周を１個の電極対で覆うようにした場合に
は流体の乾き度の平均値が求められるため、前記
第２図乃至第４図に示すような流動状態の変化を
高精度に測定することが困難になるという問題を
有していた。
本発明の目的は上記に鑑みて発明されたもの
で、二相混合流体の流動状態にかかわりなく、流
体の流動方向の特定区間におけるすべての二相混
合流体の乾き度を、同時に高精度に測定可能とす
る流体乾き度検知装置を提供することにある。
で、二相混合流体の流動状態にかかわりなく、流
体の流動方向の特定区間におけるすべての二相混
合流体の乾き度を、同時に高精度に測定可能とす
る流体乾き度検知装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の流体乾き
度検知装置は、流体の流動する通路に、それぞれ
該流体の流動する方向に対し直交方向の平面上に
配置された複数個の異径多層リング電極を、上記
流体の流動する方向に間隔をおいて対向配置して
なる電極対を備えたものである。
度検知装置は、流体の流動する通路に、それぞれ
該流体の流動する方向に対し直交方向の平面上に
配置された複数個の異径多層リング電極を、上記
流体の流動する方向に間隔をおいて対向配置して
なる電極対を備えたものである。
以下、本発明の一実施例である流体乾き度検知
装置を示す第６図について説明する。
装置を示す第６図について説明する。
第６図に示すように、それぞれ通路１の流通方
向に直交する平面に、順次径の違うリング状の線
状電極７ａ，７ｂ，７ｃ……を多層状に配置する
とともに、この線状電極７ａ，７ｂ，７ｃ……と
同形状の異径多層リング状の線状電極８を通路１
の流通方向に所定間隔をもつて対向配置してい
る。
向に直交する平面に、順次径の違うリング状の線
状電極７ａ，７ｂ，７ｃ……を多層状に配置する
とともに、この線状電極７ａ，７ｂ，７ｃ……と
同形状の異径多層リング状の線状電極８を通路１
の流通方向に所定間隔をもつて対向配置してい
る。
つぎに、流体の乾き度検知装置の作用について
説明する。
説明する。
二相流流動様式（水平管の場合）においては、
特定の区間に関する限り通路１の流通方向の前記
第２図乃至第４図に示す各二相流の流動状態は一
定であるので、気液の断面比率は一定である。し
たがつて、互いに同一形状をした２個の線状電極
７，８を上記特定の区間内で対向配置することに
より、該２個の線状電極７，８は、たとえ二相流
の流動状態が前記第２図乃至第４図に示すように
異なる場合でも不変であるため、測定値は、つぎ
の１つの式（概要的表示）で表されるように、各
部分（気、液）の単純な総和を求められる。
特定の区間に関する限り通路１の流通方向の前記
第２図乃至第４図に示す各二相流の流動状態は一
定であるので、気液の断面比率は一定である。し
たがつて、互いに同一形状をした２個の線状電極
７，８を上記特定の区間内で対向配置することに
より、該２個の線状電極７，８は、たとえ二相流
の流動状態が前記第２図乃至第４図に示すように
異なる場合でも不変であるため、測定値は、つぎ
の１つの式（概要的表示）で表されるように、各
部分（気、液）の単純な総和を求められる。
Ｃ＝Cg＋Cl
すなわち、本実施例による流体の乾き度検知装
置は、その測定値が原理的に高精度に測定でき
る。実際に測定した結果の例を第７図に示す。前
記第５図に示した従来例と比較すれば明らかなよ
うに、測定値の高精度化、安定化が実現できてい
る。これに加えて流体の流動方向に間隔をおいて
複数の電極が対向配置しているので、流路の中心
部から外周部に亘つてすべての二相混合流体の乾
き度を同時に高精度に測定することができる。
置は、その測定値が原理的に高精度に測定でき
る。実際に測定した結果の例を第７図に示す。前
記第５図に示した従来例と比較すれば明らかなよ
うに、測定値の高精度化、安定化が実現できてい
る。これに加えて流体の流動方向に間隔をおいて
複数の電極が対向配置しているので、流路の中心
部から外周部に亘つてすべての二相混合流体の乾
き度を同時に高精度に測定することができる。
以上説明したように、本発明の流体の乾き度検
知装置は、二相混合流体の流動状態にかかわりな
く、流体の流動方向特定区間におけるすべての二
相混合流体の乾き度を、同時に高精度に測定する
ことができる。
知装置は、二相混合流体の流動状態にかかわりな
く、流体の流動方向特定区間におけるすべての二
相混合流体の乾き度を、同時に高精度に測定する
ことができる。
第１図は従来の乾き度検知装置を示す構造図、
第２図乃至第４図は第１図の電極の流体流動方向
に直交断面における気液二相流体の流動様式を示
す断面図、第５図は従来の乾き度検知装置の出力
線図、第６図は本発明の一実施例である流体乾き
度検知装置を示す構造図、第７図は第６図に示す
流体乾き度検知装置の出力線図である。 １……流路、３……変換器、７ａ，７ｂ，８
ａ，８ｂ……多層リング電極。
第２図乃至第４図は第１図の電極の流体流動方向
に直交断面における気液二相流体の流動様式を示
す断面図、第５図は従来の乾き度検知装置の出力
線図、第６図は本発明の一実施例である流体乾き
度検知装置を示す構造図、第７図は第６図に示す
流体乾き度検知装置の出力線図である。 １……流路、３……変換器、７ａ，７ｂ，８
ａ，８ｂ……多層リング電極。
Claims (1)
- １ 流体の流動する通路に、それぞれ該流体の流
動する方向に対し直交方向の平面上に配置された
複数個の異径多層リング電極を、上記流体の流動
する方向に間隔をおいて対向配置してなる電極対
を備えたことを特徴とする流体乾き度検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2635583A JPS59153161A (ja) | 1983-02-21 | 1983-02-21 | 流体乾き度検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2635583A JPS59153161A (ja) | 1983-02-21 | 1983-02-21 | 流体乾き度検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59153161A JPS59153161A (ja) | 1984-09-01 |
| JPH049255B2 true JPH049255B2 (ja) | 1992-02-19 |
Family
ID=12191163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2635583A Granted JPS59153161A (ja) | 1983-02-21 | 1983-02-21 | 流体乾き度検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59153161A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS635462U (ja) * | 1986-06-27 | 1988-01-14 | ||
| US4751842A (en) * | 1987-01-05 | 1988-06-21 | Texaco Inc. | Means and method for measuring a multi-phase distribution within a flowing petroleum stream |
| CN102435641A (zh) * | 2011-08-25 | 2012-05-02 | 天津大学 | 同轴电导传感器、油水两相流含油率测量系统和测量方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53108497A (en) * | 1977-02-22 | 1978-09-21 | Auburn Int | Measuring method and apparatus for gaseous* solid* or liquid component of nonconductivity |
-
1983
- 1983-02-21 JP JP2635583A patent/JPS59153161A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53108497A (en) * | 1977-02-22 | 1978-09-21 | Auburn Int | Measuring method and apparatus for gaseous* solid* or liquid component of nonconductivity |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59153161A (ja) | 1984-09-01 |
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